(57)【要約】    【課題】  掘削カッターやビットの損傷時や磨耗時に容易に補修し交換できるようにした二重管方式の管削進装置を提供する。    【解決手段】  二重管方式の管削進装置において、掘削カッター(20)のカッターヘッド(200)にはローラビット(230)を回転軸(220)の廻りに回転可能に取付け、回転軸はローラビットの平面形状の中心から偏心した位置に設け、ローラビットを掘削時の圧力を受けて回転軸の廻りに回転させ、その径方向外端を推進管(130)の内面よりも内方に位置する内方位置と径方向外端が推進管の外面と等しい位置か又はこれよりも外方に位置する外方位置との間で変位させる。【選択図】  図４
2006219920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に掘削カッターを有するケーシングロッドを推進管内に回転自在に組込み、上記ケーシングロッドを回転させ、上記掘削カッターによって前方土砂類を掘削しながら上記推進管を推進するようにした二重管方式の管削進装置において、
上記掘削カッターのカッターヘッドにはローラビットが回転軸の廻りに回転可能に取付けられ、該回転軸は上記ローラビットの平面形状の中心から偏心した位置に設けられており、
上記ローラビットが掘削時に土砂類の圧力を受けて上記回転軸の廻りに回転し、その径方向外端が上記推進管の内面よりも内方に位置する内方位置と径方向外端が推進管の外面と等しい位置か又はこれよりも外方に位置する外方位置との間で変位するようになっていることを特徴とする二重管方式の管削進装置。
【請求項２】
上記回転軸が上記カッターヘッドの中心軸線に対して傾斜して設けられている請求項１記載の二重管方式の管削進装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は二重管方式の管削進装置に関し、特に掘削カッターやビットの損傷時や磨耗時に容易に補修し交換できるようにした装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、地中に上下水道管等の管を敷設する場合、従来の開削工法に代え、地中に管を推進して敷設する管推進工法が採用される傾向にあり、小口径管を敷設する場合には二重管方式の管削進装置が採用されている（特許文献１）。
【０００３】
この二重管方式の管削進装置ではスライドベースに推進機本体をスライド自在に搭載するとともに推進ジャッキを設け、推進ジャッキによって推進機本体を前進させ、推進機本体に推進管（鋼管）を取りつけ、推進管内にケーシングロッド（内管）を回転自在に組込み、ケーシングロッド先端に掘削カッターを設け、駆動モータでケーシングロッドを回転させ、掘削カッターによって前方を掘削する一方、推進管の推進が完了すると、ケーシングロッドを抜き取り、塩化ビニル管等を推進管内にセットし、推進管と塩化ビニル管等との間に充填剤等の中込め作業を行ない、こうして二重構造の管を敷設するようになっている。
【０００４】
ところで、管削進装置に用いる掘削カッターはカッターヘッドに多数のビット、例えばローラビットを取付けた構造を有するが（特許文献２、特許文献３）、二重管方式の場合には推進管を円滑に推進する上で、推進管よりも大径に掘削できるようにビットを設けるのが望ましい。
【０００５】
他方、岩盤等の掘削中に掘削カッターやビットが損傷し磨耗することがある。大口径管の削進装置の場合には推進管内に作業者が入って掘削カッターやビットを交換しあるいは機械によって自動的に交換することができるが（特許文献４、特許文献５）、小口径管を推進する二重管方式の場合には作業者による交換作業や機械による自動交換は難しい。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２３９６８５号公報
【特許文献２】特開２００１−６５２９１号公報
【特許文献３】特開２００１−３２３７８０号公報
【特許文献３】特開２００１−６５２９１号公報
【特許文献４】特開２０００−２９１３８４号公報
【特許文献５】特開２００１−２７０９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑み、掘削カッターやビットの損傷時や磨耗時に容易に補修し交換できるようにした二重管方式の管削進装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本発明に係る二重管方式の管削進装置は、先端に掘削カッターを有するケーシングロッドを推進管内に回転自在に組込み、上記ケーシングロッドを回転させ、上記掘削カッターによって前方土砂類を掘削しながら上記推進管を推進するようにした二重管方式の管削進装置において、上記掘削カッターのカッターヘッドにはローラビットが回転軸の廻りに回転可能に取付けられ、該回転軸は上記ローラビットの平面形状の中心から偏心した位置に設けられており、上記ローラビットが掘削時の圧力を受けて上記回転軸の廻りに回転し、その径方向外端が上記推進管の内面よりも内方に位置する内方位置と径方向外端が推進管の外面と等しい位置か又はこれよりも外方に位置する外方位置との間で変位するようになっていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の特徴の１つは回転軸をローラビットの平面形状の中心から偏心した位置に設けるようにした点にある。
【００１０】
これにより、掘削時にはローラビットの径方向外端が推進管の外面と等しい位置か又はこれよりも外方の位置と推進管の内面よりも内方の位置との間で変位するので、推進管よりも大きな径に掘削することができ、推進作業を円滑に行うことができる。
【００１１】
また、掘削カッターやローラビットが損傷し磨耗した時にはローラビットの径方向外端を推進管の内面よりも内方に位置させると、ケーシングロッドを推進管から後方に引き抜き、掘削カッターやローラビットを補修し、あるいは交換することができる。
【００１２】
本発明に係る二重管方式の管削進装置は上下水道管等を横方向に敷設する場合に適用するとその効果が大きいが、地中に鋼管杭等を上下方向に打ち込む場合にも同様に適用できる。この場合、管は上述のように二重構造の管に構成されることもでき、又鋼管杭のように一重構造のままとすることもできる。また、管の推進方式は前述の特許文献１に記載の方式、つまり推進ジャッキによる推進機本体を推進させる方式に限定されず、他の方式、例えば推進ジャッキで推進管を直接推進させる方式を採用することもできる。
【００１３】
ローラビットの回転軸はカッターヘッドの中心軸線に平行に設けてもよいが、カッターヘッドの中心軸線に対して傾斜して設けるようにすると、ケーシングロッドを推進管内に引き込んだ時にローラビットが推進管の先端に当たって径方向外端が推進管の内面よりも内方の位置にするように回転するので、掘削カッターやローラビットの補修や交換をより簡単に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。図１ないし図４は本発明に係る二重管方式の管削進装置の好ましい実施形態を示す。管削進装置１０において、スライドベース１００上には推進機本体１１０が前後方向にスライドし得るように搭載され、該推進機本体１１０は推進ジャッキ１５０によってスライドベース１００上を前進駆動され後退されるようになっている。
【００１５】
また、推進機本体１１０には駆動モータ１１１が搭載されるとともに、スピンドルロッド（図示せず）が設けられ、該スピンドルロッドと駆動モータ１１１との間にはギア伝達機構が設けられ、又スピンドルロッドにはケーシングロッド１２０の基部が取付けられるようになっている。
【００１６】
さらに、推進機本体１１０には押金１１２が取付けられ、該押金１１２には推進管１３０の基部が嵌め込まれるようになっている。この推進管１３０内にはケーシングロッド１２０が組み込まれ、両者の間には周方向の延びるローラベアリング（図示せず）が介設されてケーシングロッド１２０の円滑な回転及び真直性を保証するようになっている。
【００１７】
ケーシングロッド１２０の先端には掘削カッター２０が取付けられている。この掘削カッター２０において、カッターヘッド２００はリング状をなし、カッターヘッド２００には取付けブラケット２１０が固定され、取付けブラケット２１０には傾斜した取付け部が設けられ、取付け部には回転軸２２０がカッターヘッド２００の中心軸線に対して傾斜して取付けられ、回転軸２２０にはローラビット２３０がベアリング２２１によって回転自在に取付けられている。
【００１８】
このローラビット２３０はほぼ円錐台形状（楕円球状や球状でもよい）をなすコーン２３１の外面に多数の切刃２３２を固定した構造をなし（但し、図４にはコーン２３１の外形のみを図示している）、回転軸２２０の中心軸線ａはローラビット２３０を平面形状（平面に静置したときの形状）の中心軸線ｂから偏心され、ローラビット２３０の径方向外端が推進管１３０の内面よりも内方に位置する内方位置と、推進管１３０の外面と等しい位置（又はこれよりも外方）に位置する外方位置との間で変位するようになっている。
【００１９】
例えば、管を敷設する場合、発進立坑と到達立坑とを掘削し、発進立坑内に推進機本体１１０及びスライドベース１００を設置し、推進機本体１１０の押金に推進管１３０の基部を取付け、推進管１３０内にケーシングロッド１２０を組み込み、ケーシングロッド１２０の基部をスピンドルロッドに取付け、駆動モータ１１１を駆動してケーシングロッド１２０を所定の方向に回転させるとともに、推進ジャッキ１５０で推進機本体１１０を前進駆動する。
【００２０】
すると、掘削カッター２０のローラビット２３０がカッターヘッド２００の中心軸線の廻りに公転しながら回転軸２２０の廻りに自転し、前方土砂類、例えば土砂や岩盤を掘削する。
【００２１】
その際、回転軸２２０の中心軸線ａがローラビット２３０の中心軸線ｂに対して偏心されているので、ローラビット２３０の径方向外端は推進管１３０の外面に対して外方に突出した外方位置と、推進管１３０の内面に対して内方の内方位置との間で出たり入ったりし、推進管１３０の外径よりも大きな径に掘削することができ、推進管１３０を軽くかつ円滑に推進することができる。
【００２２】
ローラビット２３０の切刃２３２が損傷し又は磨耗した場合、掘削カッター２０を逆回転（又は回転）させながら推進管１３０内に引き込む。すると、ローラビット２３０が推進管２３０の先端縁に当たり、掘削カッター２０の逆回転に伴ってローラビット２３０が推進管２３０の先端縁を逃げるように、つまり推進管１３０の内面に対して内方の内方位置に向かって回転軸２２０の回りに回転し、ローラビット２３０の径方向外端が推進管１３０の内面よりも内方に位置した状態を保つので、推進した推進管１３０からケーシングロッド１２０を後方に引き抜くと、推進管１３０を土中に残したままケーシングロッド１２０を後方に引き抜くことができるので、ローラビット３２０を補修し交換することができる。
【００２３】
掘削カッター２０が損傷し又は磨耗した場合も上記と同様にして補修し交換することができる。
【００２４】
その後、ケーシングロッド１２０を推進管１３０内に戻すと、前述と同様にして推進作業を行うことができる。
【００２５】
図５ないし図７は第２の実施形態を示し、図において図１ないし図４と同一符号は同一又は相当部分を示す。本例は大径の推進管を削進する場合に用いるのに適した掘削カッターの１例であり、掘削カッター２０の回転式のローラビット２３０は径方向外端が推進管１３０の内面よりも内方に位置する内方位置と、推進管１３０の外面よりも外方に位置する外方位置Ａとの間で変位するように設けられている。
【００２６】
また、掘削カッター２０の中央には３つの固定式のローラビット２４０を傾斜して回転軸２４１の回りに回転するように取付けられ、回転軸２４１はローラビット２４０の平面形状（平面に静置したときの形状）の中心軸線に一致されている。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る二重管方式の管削進装置の好ましい実施形態を示す全体概略斜視図である。
【図２】上記実施形態を示す概略側面構成図である。
【図３】上記実施形態における掘削カッターの取付け構造を示す構成図である。
【図４】上記実施形態におけるローラビットの動きを説明するための図である。
【図５】第２の実施形態における掘削カッターを示す正面構成図である。
【図６】上記実施形態における掘削カッターの構造を示す側面構成図である。
【図７】上記実施形態における回転式のローラビットを示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１００      スライドベース
１１０      推進機本体
１２０      ケーシングロッド
１３０      推進管
２０        掘削カッター
２００      カッターヘッド
２２０      回転軸
２３０      ローラビット
２３１      コーン
２３２      切刃
【図１】
2006219920.tif 000003
【図２】
2006219920.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006219920.tif 000006
【図５】
2006219920.tif 000007
【図６】
2006219920.tif 000008
【図７】
2006219920.tif 000009